【技术实现步骤摘要】
一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法
[0001]本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法。
技术介绍
[0002]油菜属十字花科芸薹属，目前生产上栽培的有三种类型：甘蓝型、芥菜型和白菜型油菜。油菜是仅次于谷类作物的世界第二大食物能源，是世界上大豆和棉花之后第三个主要的可食用油资源。
[0003]然而，油菜生长期常常受到病虫害的影响，制约产量的增加。大量的病虫害侵袭，造成油菜大面积毁种和缺苗断垄，严重影响油菜生长。在作物生长过程中，受到十字花科害虫和病原体的侵害，并且近些年入侵率持续增加，使油菜的产量受到严重的制约。其中，影响最大的虫害就是蚜虫。蚜虫是油菜上的重要害虫，是刺吸式口器的代表性昆虫，取食植物时将口针刺入植物组织表皮细胞和薄壁细胞间，插入筛管内，口针分泌出胶状唾液和水状唾液保护口针并且防止植物组织愈合，从而可以长时间不断地取食植物韧皮部汁液，获得碳水化合物，氨基酸，矿物质，维生素以及大分子物质。现有的油菜抗菌核病鉴定采用人工鉴定，需要花费大量的人力，物力和财力，且
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：S1 EPG监测携带孢子的蚜虫在不同品种油菜健康植株上的取食行为，电镜揭示油菜叶片结构、蚜虫取食探测点的关系；S2利用EPG技术研究携带孢子的蚜虫在健康植株上的取食行为和三者的互作关系；S3利用EPG技术研究未携带孢子的蚜虫在健康植株上的取食行为和三者的互作关系；S4利用EPG技术研究未携带孢子的蚜虫在患病植株上的取食行为和三者的互作关系；S5结合品种抗性评估结果，在微观结构上揭示蚜虫取食行为对菌核病侵染油菜的影响，探索蚜虫、菌核病、油菜之间的互作关系。2.根据权利要求1所述的一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法，其特征在于，所述不同品种油菜健康植株包括冬油菜品种德乐油6、冬油菜品种中双11、冬油菜品种浙平4和春油菜品种新油17，不同品种油菜植株分为两组：第一组为冬油菜品种德乐油6和冬油菜品种中双11，第二组为冬油菜品种浙平4和春油菜品种新油17。3.根据权利要求1所述的一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S1电镜出示四个油菜品种的叶片显微结构，德乐油6和中双11的叶片表皮之间存在显著的差异，德乐油6的叶片厚度(19.06
±
0.95μm)明显薄于中双11(29.75
±
1.51μm)(F＝1.90,df＝26,t＝
‑
6.26,P<0.01)，两个品种的上表皮茸毛长度和数量没有明显的差异，但德乐油6下表皮的茸毛数量(27.40
±
2.38)显著少于中双11(40.50
±
1.50)(F＝3.14,df＝7,t＝
‑
4.36,P＝0.0033)，在德乐油6叶片上较少的茸毛以及较薄的表皮厚度也暗示对蚜虫取食的阻碍性较小。4.根据权利要求1所述的一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S1中新油17和浙平4的叶表结构也存在显著的差异，新油17的叶片厚度(20.75
±
0.96μm)明显比浙平4的厚(14.67
±
0.59μm,F＝0.10,df＝32,t＝5.52,P<0.01)，然而，新油17叶片上下表皮的茸毛数都显著少于浙平4(上表面F＝14.48,df＝14,t＝
‑
2.41,P＝0.0306；下表面F＝14.46,df＝13,t＝
‑
1.51,P＝0.1552)，茸毛长度在新油17和浙平4之间没有明显的差异，蚜虫在新油17上推迟开始探测的时间或许也与叶片厚度较厚有关。5.根据权利要求1所述的一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S5研究第一组两个冬油菜品种未携带孢子的蚜虫在患病植株上的取食行为，具体为：在德乐油6上，蚜虫在患病的植株上(8.40
±
0.33,F＝4.43,df＝13,t＝
‑
2.23,P＝0.0439)比在未患病的植株上(9.22
±
0.16)花费在第一次韧皮部接触之前的时间明显缩短，而在中双11上没有明显的变化；与未感染菌核病的植株相比，蚜虫在患病的德乐油6上不探测的时间显著延长(8.06
±
0.18，F＝403.83,df＝9,t＝9.13,P<0.01)，但在中双11没有明显的变化；德乐油6感染菌核病后，蚜虫探测的次数显著增加(5.02
±
0.38，F＝1.07,df＝18,t＝3.98,P＝0.0009)，但在中双11上差异不明显；韧皮部之外所需的时间在菌核病感染德乐油6后显著延长(9.87
±
0.12，F＝1.24,df＝15,t＝3.10,P＝0.0074)，然而在中双11上没有明显的变化；其他总览性参数在两个品种间均不受菌核病感染的影响；总的来说，菌核病感染植株后，蚜虫取食行为在德乐油6上受到的影响更大，而在中双11上较小，这可能与两个品种本身不同的抗蚜性有关，德乐油6的抗蚜性较低，在感染菌核病之后，蚜虫对植株的破坏性更大，增加穿刺次数，减少穿刺的时间可能也对菌核病的蔓延有有利的作用；植株感染菌核病后，蚜虫在中双11上开始第一次穿刺的时间(4.82
±
0.11)显著短于未感染的
植株，但在德乐油6上没有明显的变化(图8)，说明菌核病的感染改变了叶片本身的结构特性，导致中双11上本来具有阻碍蚜虫的特性消失，而德乐油6上本身不具备抗蚜虫的叶表特征，因此不受菌核病侵染的影响。6.根据权利要求1所述的一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S5中，第一组两个冬油菜品种菌核病感染植株后，蚜虫口针在中双11叶肉中每次探测穿刺细胞次数没有明显改变，但在德乐油6上(2.31
±
0.22)，次数明显少于未感染的植株(3.41
±
0.42,F＝3.64,df＝18,t＝
‑
2.31,P＝0.0328)；菌核病感染植株后，蚜虫在两个品种上短暂探测的次数均明显增加(德乐油6上F＝2.99,df＝18,t＝3.48,P＝0.0027；中双11上F＝1.32,df＝17,t＝
‑
2.76,P＝0.0135)，穿刺细胞的次数也显著增加(德乐油6上F＝1.35,df＝19,t＝2.92,P＝0.0088；中双11上F＝1.44,df＝18,t＝
‑
1.44,P＝0.1672)，但感染菌核病不会影响蚜虫在两个品种上穿刺细胞的总时间；与未感染菌核病的植株相比，感染菌核病的德乐油6上蚜虫花费的路径时间没有明显变化，但在中双11上，路径时间显著被延长(F＝5.77,df＝12,t＝2.86,P＝0.0142)。从某次探测开始到第一次接触韧皮部前的时间在两个品种感染菌核病后均显著缩短于未感染菌核病的植株；中双11感染菌核病之后，蚜虫从第一次探测开始到第一次细胞穿刺的时间显著缩短(F＝2.46,df＝15,t＝2.46,P＝0.0263)，但在德乐油6上无明显变化；路径期占整个探测时间的百分比在德乐油6上不受菌核病感染的影响，但在感染菌核病的中双11上，比例(0.64
±
0.03)显著低于未感染的植株(1.11
±
0.14,F＝24.11,df＝10,t＝3.40,P＝0.0068)；其他叶肉参数在两个品种中均不受菌核病感染的影响；可见，菌核病感染植株后，蚜虫在其上探测，会增加短暂探测的次数，穿刺细胞的次数，并且整个路径期所用的时间会缩短，意味着感染菌核病改变了植株的叶肉结构，使蚜虫口针更容易通过，但同时也会破坏更多的叶肉细胞，可能菌核病感染使韧皮部汁液不适合蚜虫，蚜虫需要从叶肉细胞中获取营养，也可能蚜虫更多的破坏细胞，促进菌核病的蔓延。7.根据权利要求1所述的一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S5中，第一组两个冬油菜品种在口针进入韧皮部之后，感染菌核病的植株，两个品种上第一次真正取食之前的唾液分泌期均显著缩短(德乐油6上F＝1.24,df＝14,t＝
‑
7.10,P<0.01；中双11上F＝1.96,df＝10,t＝2.32,P＝0.0429)，真正取食之前唾液分泌的总时间在受感染的中双11上也显著被缩短，但在德乐油6上变化不明显；菌核病的感染还会显著减少蚜虫在德乐油6上的取食，但在中双11上影响不显著；其他韧皮部参数在两个品种中均不受菌核病感染的影响，说明菌核病感染降低韧皮部对蚜虫取食的抵抗，而且减少了蚜虫在易感蚜虫品种上的取食。8.根据权利要求1所述的一种蚜虫取食行为对菌核病侵染影响的评估方法，其特征在于，所述步骤S3利用EPG技术研究第一组两个冬油菜品种携带孢子的蚜虫在健康植株上的取食行为，具体为：无论蚜虫是否携带孢子，在德乐油6上的探测次数没有明显的变化，但在中双11上，携带孢子的蚜虫(5.23
±
0.50)比未携带孢子的蚜虫探测的更加频繁(3.67
±
0.50,F＝1.24,df＝16,t＝2.19,P＝0.0434)；在中双11上，携带孢子的蚜虫与未携带孢子的蚜虫不探测的总时间相似，但在德乐油6上，携带孢子的蚜虫不探测的时间明显长于未携带孢子的蚜虫(F＝475.41,df＝12,t＝8.49,P<0.01)；从EPG开始到第一次韧皮部接触的时间，携带孢子的蚜虫比未携带孢子的蚜虫显著缩短这一时间，两个品种上都如此，并且在两
个品种上，从EPG开始到第一次取食的时间也显著短于未携带孢子的蚜虫；其他总览性参数在两个品种上不受蚜虫携带孢子的影响，也就是说，蚜虫携带子囊孢子后探测增加，但不探测的时间延长，韧皮部之前花费的时间也明显缩短，蚜虫可以更快地到达韧皮部取食；在叶表，与未携带孢子的蚜虫相比，蚜虫携带孢子后在德乐油6上推迟开始穿刺叶片(F＝6.10,df＝17,t＝2.42,P＝0.0270)，而在中双11上则加快开始穿刺叶片(F＝3.17,df＝15,t＝
‑
3.88,P＝0.0015)；不同抗蚜性品种对携带子囊孢子的蚜虫吸引力或者叶表抗性发生了变化，具有抗性的品种趋向于抗性减弱，而不具有抗性的品种趋向于增加抗性；与未携带孢子的蚜虫相比，携带孢子的蚜虫在两个品种上均产生更多的细胞内穿刺(德乐油6上F＝1.66,df＝21,t＝4.51,P＝0.0002；中双11上F＝1.76,df＝16,t＝4.01,P＝0.0010)，而细胞内穿刺的时间只在德乐油6上显著延长(F＝1.57,df＝21,t＝3.51,P＝0.0021)，在中双11上则无明显变化；孢子的携带与否不会影响蚜虫在德乐油6上的短暂探测次数，但在中双11上，携带孢子的蚜虫短暂探测的次数大约为未携带孢子蚜虫的两倍(F＝3.42,df＝16,t＝2.30,P＝0.0354)；携带孢子的蚜虫在中双11上首次韧皮部接触之前探测的次数与未携带孢子的蚜虫相似，但在德乐油6上，次数显著减少(F＝3.93,df＝9,t＝
‑
2.82,P＝0.0196)；探测开始后，携带孢子的蚜虫在德乐油6和中双11上花费在韧皮部之前的时间显著短于未携带孢子的蚜虫，并且蚜虫携带孢子后从第一次探测开始到第一次细胞穿刺的时间在两个品种上都显著缩短；其他叶肉相关参数在两个品种上不受蚜虫是否携带菌核病孢子的影响；与植株感染菌核病后对蚜虫取食行为的影响相似，蚜虫携带子囊孢子后，在叶肉的时间缩短，短暂探测以及穿刺细胞的频率明显上升，或许破坏细胞可以为之后子囊孢子的萌发提供营养，促进菌核病的侵染；在韧皮部，蚜虫携带孢子后，唾液分泌的频率在两个品种上均显著增加(德乐油6上F＝2.54,df＝20,t＝8.70,P<0.01；中双11上F＝1.51,df＝15,t＝3.46,P＝0.0035)；在中双11上，携带孢子的蚜虫分泌唾液占韧皮部的比重与未携带孢子的蚜虫无明显的差异，但在德乐油6上，这一比重相比于未携带孢子的蚜虫明显增加(F＝14.01,df＝14,t＝5.07,P＝0.0002)；与未携...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝仲萍，侯树敏，费维新，冯增贝，
申请(专利权)人：安徽省农业科学院作物研究所，
类型：发明
国别省市：
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